Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

2 Grundlagen
bestimmtes DT im Lastwechseltest notwendig wäre. Ein Langsam-Lastwechseltest mit DT = 30 K
würde demnach 30…100 Jahre dauern. Man kann diesen Prozess beschleunigen, indem man
während des Tests die Temperatur erhöht und dann die Ergebnisse auf „normale“ Betriebsbedingungen
rückrechnet.
EA
kbT
N B e
E A
= Aktivierungsenergie, k b
= Boltzmannkonstante, T = absolute Temperatur
Kennt man eine Fehlerrate N eines temperaturbedingten Ausfallmechanismus, kann man durch
Anpassen des Faktors B und der Aktivierungsenergie eine Kennlinie für einen gesamten Temperaturbereich
berechnen.
2.7.3 Standardtests für Qualifikation und Nachqualifikation von Produkten
Die Zielstellung der Zuverlässigkeitstests sind
--
Sicherstellen der generellen Produktqualität und Zuverlässigkeit
--
Ermitteln von Systemgrenzen durch Belastung mit verschiedenen Testbedingungen
--
Sicherstellen der Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit der Produktionsprozesse
--
Bewertung des Einflusses von Produkt- und Prozessänderungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit.
Die nachfolgenden Tests sind Mindestanforderungen für die Produktfreigabe von Leistungsmodulen.
Nach Neu- und Weiterentwicklung und zur Requalifikation werden folgende Standardprüfungen
angewandt, die produktabhängig durch weitere, individuelle Zuverlässigkeitstests ergänzt
werden. Zuverlässigkeitstests sind zerstörende Tests und werden an einer Anzahl von Produktionsmustern
durchgeführt.
Standard-Testbedingungen für
Zuverlässigkeitstest MOS / IGBT Produkte Dioden / Thyristor Produkte
High Temperature Reverse Bias
(HTRB)
IEC 60747
High Temperature Gate Bias
(HTGB)
IEC 60747
High Humidity High
Temperature Reverse Bias (THB)
IEC 60068-2-67
High Temperature Storage (HTS)
IEC 60068-2-2
Low Temperature Storage (LTS)
IEC 60068-2-1
Thermal Cycling (TC)
IEC 60068-2-14 Test Na
Power Cycling (PC)
IEC 60749-34
Vibration
IEC 60068-2-6 Test Fc
Mechanical Shock
IEC 60068-2-27 Test Ea
1000 h,
95% V DC(max)
/V CE(max)
,
125°C ≤ T c
≤ 145°C
1000 h, ± V GS(max)
/V GE(max)
,
T j(max)
1000 h, 85°C, 85% RH,
V DS
/V CE
= 80%,
V DC(max)
/V CE(max)
, max. 80 V,
V GE
= 0V
1000 h, DC,
66% of voltage class,
105°C ≤ T c
≤ 120°C
not applicable
1000 h, 85°C, 85% RH,
V D
/V R
= 80% V Dmax
/V Rmax
,
max. 80 V
1000 h, T stg(max)
1000 h, T stg(max)
1000 h, T stg(min)
1000 h, T stg(min)
100 cycles,
T stg(max)
– T stg(min)
20.000 load cycles,
DT j
= 100 K
Sinusoidal sweep, 5g,
2 h per axis (x, y, z)
Half sine pulse, 30g,
3 times each direction
(±x, ±y, ±z)
25 cycles
T stg(max)
– T stg(min)
10.000 load cycles,
DT j
= 100 K
Sinusoidal sweep, 5g,
2 h per axis (x, y, z)
Half sine pulse, 30g,
3 times each direction
(±x, ±y, ±z)
Tabelle 2.7.1 Übersicht über SEMIKRON Zuverlässigkeitstests, Testbedingungen und normative Grundlagen
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